喷锚计算稿
第15章12喷锚支护
组合拱设计原理和计算方法
荷载以自重形式作用于该组合拱的拱轴线上：
q h h d b
组合拱高度及计算跨度：
hz h y d l0 L h y d
喷混凝土组合拱计算
径向缝强度校核
a. 抗弯强度校核 组合拱在任意径向截面的偏心距及压应力应满足：
e M
y
Q
h
Q
y
cbh
y
sin
R sin
hy hy d
tan
Q
h
h bd
sin
b. 斜向缝AB上的抗拉强度校核
l
M
N A
W
l
h
式中：
A
b h y d sin
h 2 r0 cos
r0 — — 洞 室 半 径
喷混凝土的容许承载力：
ph
2 d [ g ] h s in
ph d——喷混凝土厚度
h — — 喷 混 凝 土 容 许 剪 应 力
h— — 剪 切 破 坏 区 高 度
附加钢材的容许承载力：
pg
2 A g [ g ] h s in
要求l/a≥2。
c. 锚杆的布置 整体布置的锚杆在洞室表面上可布置成方格形或梅花形。方 格形布置对绑扎钢筋网较有利。梅花形布置时同一环或同一 列的锚杆间距应为1.4a。 锚杆在洞室横剖面上的布置与洞室轮廓线形状和岩层倾角有 关。一般应垂直或接近垂直于洞室轮廓线或层理面，并应符 合锚杆受力的有力方向。
u s cos h y cot
隧道施工中喷锚支护有关参数的选择及计算
理论公式 ,总结了喷锚支护有关参数的选择及计算方法 。
[ 中图分类号 ] TD352 + . 5 [ 文献标识码 ] B [ 文章编号 ] 100228951 ( 2002) 0220017204
第 2 期 史马祥 : 隧道施工中喷锚支护有关参数的选择及计算
l1 ≥ dRg
19
4 Kt
=
118 × 2450 = 7315≈74cm 4× 115 × 10
式中 : v — — — 安全系数 , 一般取 v = 115 ; σ — — 岩石单轴抗压强度 (实测得出) , kg/ cm2 ; c — θ— — — 岩石结构面的内摩擦角 。 根据奥地利的腊布希维兹 ( L . V . Rabcewicz) 等 提出的 “剪切破坏理论” 知道 , 围岩稳定性的丧失是 由于地压作用下两侧锥形剪切体 , 径向移动致使喷 层发生剪切破坏 。莫尔强度理论认为中间主应力 σ 2 对岩石影响可不考虑 。这样 , 岩石所受的应力可 近似为平面应力状态 , 即 σ 1 和σ 3 , 而最大主应力 σ 1 为开挖周边的切向应力 , 最小主应力 σ 为开挖周边 3 的径向应力 。根据莫尔强度理论 , 剪切斜面与 σ 3 作 θ 用线成 σ= 45° + 角度 。剪切破坏发生在与开挖 2 θ 周边切线成 σ 的斜面上 。喷层抗剪面的 1 = 45° 2 长度 L 近 似 的 等 于
式中 : P1 — — — 工作风压 , kg/ cm2 ;
P2 — — — 水压 , kg/ cm 。
2
事铁路工程管理工作 。
213 喷头与受喷面的距离和倾角
从宝成复线的实际施工经验来看 , 当喷头与受
护破喷锚面积计算
护破喷锚面积计算计算喷锚面积的方法喷锚是一种常见的土木工程施工技术，用于固定和加固岩石、土壤等材料。
喷锚面积的计算是评估喷锚效果和确定施工方案的重要步骤之一。
本文将介绍计算喷锚面积的方法。
一、理论基础喷锚面积的计算基于三个主要参数：锚杆直径、锚杆间距和锚杆埋深。
锚杆直径是指锚杆的宽度，锚杆间距是指相邻两根锚杆之间的距离，锚杆埋深是指锚杆在土壤或岩石中的埋入深度。
这些参数直接影响到喷锚面积的计算结果。
二、计算方法1. 单锚杆面积计算在实际工程中，单锚杆面积计算是最常用的方法之一。
计算公式如下：单锚杆面积 = 锚杆直径 ×锚杆埋深这个公式的基本假设是锚杆之间没有重叠。
通过将锚杆的直径和埋深相乘，可以得到单个锚杆的面积。
2. 多锚杆面积计算多锚杆面积计算适用于有重叠锚杆的情况。
计算公式如下：多锚杆面积 = （锚杆直径 - 锚杆间距） ×锚杆埋深 + 锚杆直径 ×锚杆间距在这种情况下，需要考虑锚杆之间的重叠。
将每根锚杆的面积相加，即可得到整个喷锚面积。
三、应用实例为了更好地理解喷锚面积的计算方法，以下是一个应用实例：假设有一处土方工程需要进行喷锚加固。
锚杆直径为50毫米，锚杆间距为100毫米，锚杆埋深为2米。
根据单锚杆面积计算公式，可以得到单个锚杆的面积为0.1平方米。
如果有10个锚杆，则整个喷锚面积为1平方米。
四、注意事项在进行喷锚面积计算时，需要注意以下几点：1. 锚杆直径、锚杆间距和锚杆埋深必须准确测量，并保持一致。
2. 喷锚面积计算不考虑锚杆的形状，只计算锚杆的表面积。
3. 在实际应用中，由于施工条件和需求的不同，喷锚面积计算方法可能会有所调整。
总结：喷锚面积的计算是进行喷锚工程设计和施工的重要环节。
本文介绍了基于锚杆直径、锚杆间距和锚杆埋深的喷锚面积计算方法，包括单锚杆和多锚杆的计算公式。
通过准确计算喷锚面积，可以更好地评估施工效果和确定施工方案。
喷锚护壁计算方式
喷锚护壁设计计算书本计算依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)。
一、基本计算参数1.地质勘探数据如下：———————————————————————————————————————————序号 h(m) (kN/m3) C(kPa) (°) 极限摩阻(kPa) 计算方法土类型1 0.70 16.00 0.00 15.00 16.0 水土分算填土2 7.30 19.80 60.00 20.00 63.0 水土分算粘性土———————————————————————————————————————————表中：h为土层厚度(m),为土重度(kN/m3),C为内聚力(kPa),为内摩擦角(°)。
基坑外侧水标高0.00m，基坑内侧水标高0.00m。
2.基本计算参数：地面标高0.00m，基坑坑底标高-8.00m。
3.地面超载：—————————————————————————————————————————序号布置方式作用区域标高m 荷载值kPa 距基坑边线m 作用宽度m1 均布荷载基坑外侧 0.00 20.00 -- --—————————————————————————————————————————4.喷锚护壁布置数据：放坡级数为1级坡。
——————————————————————————序号坡高m 坡宽m 坡角°平台宽m 1 8.00 2.40 73.30 0.80 ——————————————————————————土钉数据：—————————————————————————————————————层号孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m)水平间距(m) 材料1 60.00 6.00 10.00 1.501.50 48X3.5钢管2 60.00 5.00 10.00 1.501.50 48X3.5钢管3 60.00 4.50 10.00 1.501.50 48X3.5钢管4 60.00 3.00 10.00 1.501.50 48X3.5钢管—————————————————————————————————————二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算喷锚护壁局部稳定验算:—————————————————————————————————————层号有效长度(m) 抗拉承载力(kN) 受拉荷载标准值(kN) 初算总长度(m) 安全系数1 2.32 21.18 10.99 5.19 21.18/(1.25×1.00×10.99)=1.54>=1.0满足!2 2.17 19.81 0.682.92 19.81/(1.25×1.00×0.68)=23.46>=1.0满足!3 2.52 23.00 1.01 2.12 23.00/(1.25×1.00×1.01)=18.26>=1.0满足!4 1.87 17.06 4.35 1.73 17.06/(1.25×1.00×4.35)=3.14>=1.0满足!—————————————————————————————————————根据每根土钉受拉荷载设计值(=1.25×0×标准值),按照土钉材料，计算土钉或锚杆的强度(土钉或锚杆的层号按标高排序)：第1层土钉的材料为:48X3.5钢管设计强度为205.00N/mm2土钉受拉荷载设计值=13742.50(N)<=205.00×489.00=100245.00(N) 可行!第2层土钉的材料为:48X3.5钢管设计强度为205.00N/mm2土钉受拉荷载设计值=843.75(N)<=205.00×489.00=100245.00(N) 可行!第3层土钉的材料为:48X3.5钢管设计强度为205.00N/mm2土钉受拉荷载设计值=1260.00(N)<=205.00×489.00=100245.00(N) 可行!第4层土钉的材料为:48X3.5钢管设计强度为205.00N/mm2土钉受拉荷载设计值=5437.50(N)<=205.00×489.00=100245.00(N) 可行!局部稳定计算结果如下：土钉的抗拉承载力为81.04kN；土钉的受拉荷载标准值为17.03kN；土钉的安全系数为K=81.04/(1.25×1.00×17.03)=3.81>=1.0满足要求!三、喷锚护壁整体稳定性的计算—————————————————————————————————————————计算步数滑动体土重(kN/m) 土体抗滑力矩(kN.m/m) 土钉抗滑力矩(kN.m/m) 土体滑动力矩(kN.m/m)第1步 32.62 1117.72 0.00 354.11第2步 96.46 2837.68 266.36 1005.19第3步 223.72 3873.38 292.85 1593.94第4步 375.60 6875.01 397.46 3300.23第5步 643.76 12666.78 197.54 6914.38—————————————————————————————————————————滑弧坐标系：地面的Y坐标为0,向上为正；坑底的X坐标为0，向右为正。
锚喷土钉墙计算书
cI—第 i 分条滑裂面处土体固结快剪粘聚力标准值; ψI—第 i 分条滑裂面处土体固结快剪内摩擦角标准值; θI—第 i 分条滑裂面处中点切线与水平面夹角; αI—土钉与水平面之间的夹角; LI— 第 i 分条滑裂面处弧长; S— 计算滑动体单元厚度; Tnj— 第 j 根土钉在圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力可 按下式确定; β-α ②.单根土钉在圆弧 2 ⑶⑷
式中
β—土钉墙坡面与水平面的夹角。
④． 对于基坑侧壁安全等级为二级的土钉抗拉承载力设计值应按 试验确定，基坑侧壁安全等级为三级时可按下式计算：
1 Tuj= ---γ
式中γs —土钉抗拉抗力分项系数,取 1.3;
dnj—第 j 根土钉锚固体直径; qsjk—土体与锚固体极限摩阻力标准值；应由现场试验确定， 如无试验资料， 可采用本规程表 4.4.3 土体与锚固体极限摩阻力标准 值乘以工艺折减系数 0.7 确定; lj—第 j 根土钉在直线破裂面外稳定土体内的长度，破裂面与 水平面的夹角为（β+α）/2。 ⑵．整体稳定性验算： ①．土钉墙应根据施工期间不同开挖深度及基坑底面以下可 能滑动面采用圆弧滑动简单条分法（见下图）按下式进行整体稳定性 验算：
②．单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算：
T
jk
=ζeαjkSxjSyj/cosθj
(1.2)
式中 ζ—荷载折减系数
eαjk—第 j 个土钉位置处主基坑水平荷载标准值； Sxj、Syj—第 j 根土钉相邻土钉的平均水平、垂直间距； θj—第 j 根土钉与水平面的夹角。
③．荷载折减系数ζ可按下式计算：
β-α ζ=tg = -------2
锚喷(土钉墙)计算书，参阅附图：120–99， 计算公式如下： ⑴．土钉抗拉承载力计算： ①．单根土钉抗拉承载力计算应符合下式要求：
喷锚计算稿
部位 项目
无锡金科世界城项目E地块基坑支护工程工程量计算稿
工程量计算式
合计
单位
北侧 喷锚 32.7*7.8+63.9*7.0
702.36 m2
北侧 土钉 (32.7+63.9)/8*1
无锡岩土工程有限公司 2012/12/20
支护工程工程量计算稿
备注 北侧喷锚由2部分组成，1部分长32.7m,宽 7.8m；2部分长63.9m，宽7.0m.钢筋网片规 格：Φ6.5@260*260，厚度2.5cm
竖向土钉规格Ф18@8000，长度1.0m
土钉规格Ф18@1800，长度2.5m 东侧喷锚由3部分组成，1部分长39.1m,宽 7.1m；2部分长36.5m，宽8m，3部分长 35.1m，宽12.4m，钢筋网片规格：Φ
ห้องสมุดไป่ตู้
12.075 m
北侧 土钉 (32.7/1.8+63.9/1.8)*2.5*3
402.5 m
东侧 喷锚 39.1*7.1+36.5*8+35.1*12.4
1004.85 m2
东侧 土钉 (39.1+36.5+35.1)/8*1
13.8375 m
东侧 土钉 (39.1/1.8+36.5/1.8+35.1/1.8)*2.5*3
461.25 m
南侧 喷锚 142.5*5.4
769.5 m2
南侧 土钉 142.5/8*1
17.8125 m
南侧 土钉 (142.5/1.8)*2.5*3
593.75 m
护坡挡土墙喷锚工程量008
附件2件：
施工单位名称：杭州箫宏建设集团有限公司
项目经理：
日期：
项目监理机构：
总/专业监理工程师：
日期：
建设单位:
项目负责人:
日期:
注：重要工作联系单应加盖单位公章，相关单位各存一份。
工作联系签 证单
编号:008
工程名称
枣庄浙商总部大厦
时间
2013年8月27日
致:枣庄浙商置业有限公司（建设单位）
山东倍德工程咨询有限公司（监理单位）
事由:基坑锚喷、锚杆、挡土墙护坡等工程量。
内 容：按建设单位需求，本工程基坑边坡支护、边坡锚杆及挡土墙护坡等均为我公司项目部施工，具体工程量为：
1、边坡人工打锚杆工程量为：594米，直径150mm，锚筋通长为HRB400Ф25,1:2.5水泥砂浆灌注，搭设双排脚手架施工面积6×93.8=562.8m2。
2、边坡喷锚工程量为：2505.1m2；塌方处二次喷锚工程量为696.2m2；M5水泥标砖砌筑挡水墙工程量为：51长×0.24宽×0.3高=3.672m3；做法详见喷锚图纸。
3、西侧管委会食堂M10水泥砂浆砌筑水泥空心砖挡土墙护坡工程量为87.412m3。
4、护坡处2cm1:2.5水泥砂浆地面工程量为：47.09m2。
喷锚支护计算书
喷锚支护计算书计算公式和系数等取自建筑施工计算手册（第二版）173页本工程计算参数：土方为粉质粘土，重度Υ=19.70KN/M3内按摩角φ=20°，粘聚力C=28.50Kpa,地基承载力特征值f ak=144Kpa,基坑开挖高度H=7.80米,土钉倾角θ是10度，S x水平间距1米，S y 竖向间距，取1.5米，土方侧压力P==28.50÷(19.70×7.8)=0.185＞0.05＞0.05的粘土Ka=0.406, =0.637=0.406×[1-(2×28.50)÷(19.70×7.80)×(1÷0.637)]×19.70×7.80 =0.406×[1-(57÷153.66)×1.569]×153.66=26.20KN/M2=0.406×10=4.06 KN/M2=30.26KN/m2土钉所受的拉力N（由上而下1-4道拉杆）N1-4=(1÷cosθ)×pSxSy=(1÷cos10)×30.26×1.00×1.50=（1÷0.9848）×30.26×1.00×1.50=46.09KNN5=(1÷cosθ)×pSxSy=(1÷cos10)×30.26×1.00×0.30=9.21KN土钉墙安全系统Fsd=1.30土钉在破坏面一侧伸入稳定土体中的长度laLa=(1.30×46.09)÷(3.14×0.1×50)=59.917÷15.70=3.81mLa5=(1.30×9.21)÷(3.14×0.1×50)=11.973÷15.70=0.76ml5=tan(86-45+4.70/2)×0.30=tan38.65×0.30=0.7997×0.30=0.239ml4=tan(86-45+4.70/2)×1.80=tan38.65×1.80=0.7997×1.8=1.44ml3=tan(86-45+4.70/2)×3.30=tan38.65×1.80=0.7997×3.30=2.64 ml2=tan(86-45+4.70/2)×4.80=tan38.65×4.80=0.7997×4.80=3.8356ml1=tan(86-45+4.70/2)×6.30=tan38.65×6.30=0.7997×6.30=5.00mL=Ln+LaL5=0.76+0.239=0.999=1.00m L4=1.44+3.81=5.25=5.5mL3=2.64+3.81=6.45=6.50m L2=3.84+3.81=7.65=8.00mL1=5.00+3.81=8.81=9.00m土钉墙钢筋直径d钢筋采用HRB335，取?y=335N/mm2d=√ (4×1.3×44.7×1000)÷(1.1×3.14×335)= √ (232440÷1157.09)= √200.88=14.17mm用Ф16钢筋边坡喷砼面层计算在土体自重及地表均布荷载Q作用下，喷砼面层所受的侧向土压力为P01=0.70×[0.50+(1.5-0.5)÷5]×26.20=0.70×[0.50+0.20]×26.20=12.838KN/M2P0=1.2×（12.838+4.06）=20.2776 KN/M2按四边简支板形式配制钢筋：lx/ly=1/1.5=0.666查简支双向板系数：W=0.007753 Kx=0.069732 Ky=0.02785Qx=1.4×20.2776=28.388KN/m=0.0697×28.388×10002=19.78×105KN.mm计算选筋：c=11.9(C25砼)喷射砼面厚度为100mm，则h0=80mma s=(19.78×105)÷(11.9×1000×802)= (19.78×105)÷（76160×1000）=0.0259 查表=0.9875，采用HRB235钢筋，?y=210N/mm2A s=(19.78×105)÷(80×0.9875×210)=(19.78×105)÷16590=119.19mm2采用Φ6@200（141mm2）竖向配筋Qy=20.2776×1.0=20.2776KN/M= 0.0279×20.2776×1500×1500=12.73×105N.mmAs= 12.73×105÷(80×0.9905×210)= 12.73×105÷16640.4=76.5mm2采用Φ6@200（141mm2）边坡稳定性验算设土体墙宽度5m（按墙宽一般取基坑深度的0.4-0.8）＞1.2F1=（7.8×5×19.7+5×10）×tan20°=(768.3+50)×0.3639=304.32KN∑N=46.09×4+9.21=193.57KNK1=F1÷∑N=304.32÷193.57=1.572＞1.2所以边坡稳定。
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土钉规格Ф18@1800，长度2.5m 西侧喷锚由2部分组成，1部分长21.8m,宽 11.6m，2部分长49.6m,宽7.8m，钢筋网片 规格：Φ6.5@260*260，厚度2.5cm。
无锡岩土工程有限公司 2012/12/20
1004.85 m2
东侧 土钉 (39.1+36.5+35.1)/8*1
13.8375 m
东侧 土钉 (39.1/1.8+36.5/1.8+35.1/1.8)*2.5*3
461.25 m
南侧 喷锚 142.5*5.4
769.5 m2
南侧 土钉 142.52.5/1.8)*2.5*3
部位 项目
无锡金科世界城项目E地块基坑支护工程工程量计算稿
工程量计算式
合计
单位
北侧 喷锚 32.7*7.8+63.9*7.0
702.36 m2
北侧 土钉 (32.7+63.9)/8*1
12.075 m
北侧 土钉 (32.7/1.8+63.9/1.8)*2.5*3
402.5 m
东侧 喷锚 39.1*7.1+36.5*8+35.1*12.4
竖向土钉规格Ф18@8000，长度1.0m
土钉规格Ф18@1800，长度2.5m 东侧喷锚由3部分组成，1部分长39.1m,宽 7.1m；2部分长36.5m，宽8m，3部分长 35.1m，宽12.4m，钢筋网片规格：Φ
竖向土钉规格Ф18@8000，长度1.0m
土钉规格Ф18@1800，长度2.5m 南侧喷锚由1部分组成，长142.5m,宽5.4m 钢筋网片规格：Φ6.5@260*260，厚度 2.5cm。
593.75 m
西侧 喷锚 21.8*11.6+49.6*7.8
639.76 m2
注：本表依据收方草签单进行工作量计算。
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支护工程工程量计算稿
备注 北侧喷锚由2部分组成，1部分长32.7m,宽 7.8m；2部分长63.9m，宽7.0m.钢筋网片规 格：Φ6.5@260*260，厚度2.5cm